大卷重纯钛高速线材热连轧工艺研究

本文研究了采用合金钢热连轧机组,试验生产大卷重Φ10mm纯钛高速线材工艺并对产品的组织、性能、外形、公差尺寸进行了分析和讨论。

钛卷精轧过程头部翘曲的影响分析及控制

针对热连轧纯钛卷时影响成材率的精轧翘头问题,利用有限元法研究轧制变形区的金属流动状况,发现纯钛精轧变形区的金属流动呈"w"型,与20钢轧制变形区的"c"型金属流动不同,表明普通碳钢的头部翘曲控制工艺不能完全适合纯钛卷轧制。分析了上下工作辊直径差、轧件上下表面温度差、道次压下率、氧化皮厚度、摩擦系数等对头部翘曲的影响规律,确定出轧件表面温差和摩擦系数不同是影响精轧翘头的显著因素。从温度控制角度出发制定了控制纯钛卷精轧头部翘曲的工艺措施,有效解决了钛卷精轧翘头问题,对于减少精轧切头损失、提高产品成材率具有实际应用价值。

基于热连轧精轧生产的纯钛TA1变形抗力模型研究

为了研究某厂热连轧纯钛卷精轧段的变形抗力问题,根据工业生产的实际轧制工艺,确定该精轧段的轧件形变行为条件为:变形温度范围为700~800℃,应变速率为5~25 s^(-1),最大变形量为0.8,对纯钛进行热压缩试验。结果表明:纯钛的流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率升高而升高,变形机制受到温度和应变速率的影响较大,温度为700℃、应变速率为1 s^(-1)时主要以动态回复为主,随着温度和应变速率的增加,动态再结晶程度不断增加,当温度为800℃、应变速率为20 s^(-1)时,再结晶比较充分,组织均匀性良好。根据热模拟实验得到的真应力-应变数据,同时考虑化学成分的影响,基于Johnson-Cook模型建立了能够综合反映诸多因素的变形抗力模型,由变形抗力模型得到的轧制力计算值与实际值的比较验证了模型可靠性,为热连轧纯钛卷精轧生产的工艺控制提供了有效依据。

退火工艺对冷轧工业纯钛带卷各向异性的影响

力学性能各向异性是影响工业纯钛板带材成形性能的主要因素之一。为制备低各向异性工业纯钛带卷,采用室温拉伸试验和电子背散射衍射技术表征了经不同工艺退火后冷轧工业纯钛的力学性能、显微组织和织构,分析了退火工艺对工业纯钛带卷力学性能各向异性的影响规律。结果表明,退火温度固定时,延长退火时间,TA1钛带纵向屈服强度降低程度大于横向,导致其各向异性升高,而退火超过一定时间后其各向异性趋于稳定,700℃时钛带纵横向屈服强度差值的稳定值为82 MPa,610℃时的稳定值为58 MPa;退火时间固定时,在所研究温度范围内,退火温度越高,钛带各向异性越显著。织构分析表明,延长退火时间或/和升高退火温度,TA1钛带的棱锥织构增强、基面织构减弱,导致室温拉伸时纵横向{1010}<1120>柱面滑移的施密特因子差值增大,从而表现出更明显的力学性能各向异性。